BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CÔNG TY XI MĂNG HÀ TIÊN I – TRẠM NGHIỀN PHÚ HỮU pptx

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
CÔNG TY XI MĂNG HÀ
TIÊN I – TRẠM NGHIỀN
PHÚ HỮU
PHẦN I:
TỔNG QUAN VỀ TRẠM NGHIỀN
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
2
I. Lịch sử hình thành công ty cổ phần xi măng Hà Tiên I:
Hình 1: Công ty xi măng Hà Tiên trước đây
Công ty xi măng Hà Tiên 1 tiền thân là nhà máy xi măng Hà Tiên do hãng
VENOT.PIC của cộng hòa Pháp cung cấp thiết bị.
Công ty xi măng Hà Tiên 1 là đơn vị chủ lực của Tổng Công Ty Xi Măng
Việt Nam tại Miền Nam. Hơn 40 năm qua, công ty đã cung cấp cho thị trường trên
33.000.000 tấn xi măng các loại với chất lượng cao, ổn định, phục vụ các công
trình trọng điểm cấp quốc gia, các công trình xây dựng công nghiệp và dân dụng.
Năm 1964, Nhà máy chính thức đưa vào hoạt động với công suất ban đầu
là 240.000 tấn clinker/năm tại Kiên Lương, 280.000 tấn xi măng/năm tại nhà máy
Thủ Đức.
Năm 1974, nhà máy xi măng Hà Tiên đã ký thỏa ước tín dụng và hợp tác
với hãng POLYSIUS (Pháp) để mở rộng nhà máy, nâng công suất thiết kế từ
300.000 tấn xi măng/năm lên đến 1.300.000 tấn xi măng/năm. Thỏa ước này sau
giải phóng được chính quyền Cách Mạng trưng lại vào năm 1977.
Năm 1981, nhà máy xi măng Hà Tiên được tách ra thành nhà máy xi măng
Kiên Lương và nhà máy xi măng Thủ Đức. Và đến năm 1983, hai nhà máy được
sáp nhập và đổi tên là nhà máy liên hợp xi măng Hà Tiên.
Ngày 19/08/1986, máy nghiền số 3 chính thức đi vào hoạt động và đến
tháng 2/1991 dây chuyền nung clinker ở Kiên Lương cũng được đưa vào hoạt
động đưa công suất của toàn nhà máy lên 1.300.000 tấn xi măng/năm.
Năm 1993, nhà máy lại tách thành hai công ty là nhà máy xi măng Hà
Tiên 2 (Cơ sở sản xuất tại Kiên Lương) với công suất là 1.100.000 tấn clinker/năm

GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
3
và 500.000 tấn xi măng/năm, nhà máy xi măng Hà Tiên 1 (cơ sở sản xuất tại Thủ
Đức - Tp HCM) với công suất là 800.000 tấn xi măng/năm.
Ngày 01/04/1993, công ty cung ứng vật tư số 1 được sáp nhập vào Nhà
máy xi măng Hà Tiên 1 theo quyết định số 139/BXD – TCLĐ của Bộ Xây Dựng.
Ngày 30/09/1993, nhà máy xi măng Hà Tiên 1 được đổi thành công ty xi
măng Hà Tiên 1 theo quyết định số 441/BXD-TCLĐ của Bộ Xây Dựng.
Ngày 03/12/1993, công ty xi măng Hà Tiên 1 đã ký hợp đồng liên doanh
với tập đoàn Holderbank - Thụy Sĩ thành lập công ty liên doanh xi măng Sao Mai
có công suất là 1.760.000 tấn xi măng/năm. Tổng vốn đầu tư 441 triệu USD, vốn
pháp định 112,4 triệu USD trong đó công ty xi măng Hà Tiên 1 đại diện 35%
tương đương 39,34 triệu USD.
Tháng 04/1995, được thừa ủy nhiệm liên doanh giữa tổng công ty xi măng
Việt Nam với Supermix Asia Pte Ltd (Malaysia và Singapore), công ty tham gia
Liên Doanh Bê Tông Hỗn Hợp Việt Nam (SPMV) với công suất thiết kế
100.000m
3
bê tông /năm. Vốn pháp định là 1 triệu USD trong đó công ty xi măng
Hà Tiên 1 đại diện 30% tương đương 0,3 triệu USD. Để xử lý triệt để tình trạng ô
nhiễm môi trường, công ty đã xây dựng dự án đầu tư cải tạo môi trường và nâng
cao năng lực sản xuất.
Tháng 11/1994 dự án đã được Chính Phủ phê duyệt với tổng kinh phí là
23.475.000 USD, công trình đã khởi công ngày 15/06/99 và đã hoàn tất đưa vào
hoạt động từ 2001, nâng công suất sản xuất của công ty thêm 500.000 tấn xi
măng/năm (tổng công suất là 1.300.000 tấn xi măng/năm).
Ngày 21/01/2000, công ty xi măng Hà Tiên 1 đã thực hiện cổ phần hoá Xí
nghiệp Vận tải trực thuộc công ty thành công ty cổ phần vận tải Hà Tiên, trong đó
công ty xi măng Hà Tiên 1 nắm giữ 30% cổ phần tương đương 14,4 tỷ đồng.
Ngày 06/02/2007, công ty xi măng Hà Tiên 1 đã chính thức làm lễ công bố

chuyển từ doanh nghiệp Nhà nước thành Công ty cổ phần theo quyết định số
1774/QĐ-BXD của Bộ Xây Dựng về việc điều chỉnh phương án cổ phần và
chuyển công ty xi măng Hà Tiên 1 thành công ty cổ phần xi măng Hà Tiên 1 và
chính thức hoạt động theo giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số 4103005941
của Sở Kế Hoạch – Đầu Tư TP.HCM cấp ngày 18/01/2007 với vốn điều lệ ban
đầu là 870 tỷ đồng.
II. Trạm nghiền Phú Hữu:
Trạm nghiền Phú Hữu thuộc tổng công ty cổ phần Hà Tiên 1:
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
4
Dự án động thổ ngày: 10-9-2004.
Dự án khởi công ngày: 29-3-2007.
Area: 20 ha.
Bắt đầu sản xuất dây chuyền 1 ngày 5-5-2009, kết thúc 31-8-2009.
Bắt đầu sản xuất thử dây chuyền 2 ngày 22-7-2010, kết thúc 15-10-2010.
Ngày thành lập TNPH 20-7-2009.
Trạm nghiền Phú Hữu: Tổ 8, Khu Phố 4, P.Phú Hữu, Quận 9, Tp. HCM
XN Xây Dựng Hà Tiên 1: Km 8, đường Hà Nội, Tp.Hcm.
Hình 2: Trạm nghiền Phú Hữu.
Vị trí địa lý của Phú Hữu thuận lợi về giao thông cả đường thủy và đường
bộ. Phú Hữu nằm bên cạnh cảng Bến Nghé rất thuận lợi cho việc nhập khẩu
nguyên liệu cũng như xuất hàng. Hệ thống giao thông đường bộ dày đặc tẻ đi
nhiều hướng đều này rất thuận lợi.
III. Các loại xi măng:
Xi Măng Hà Tiên 1 PCB.40
+ TCVN: 6260:2009
+ Tương đương tiêu chuẩn: ASTM C150 Type I.
+ Công dụng: Dùng cho các công trình thông dụng, đúc bê tông, đà kiềng.
Xi măng Hà Tiên 1 PC.40, PC.50
+ TCVN: 2682:2009

+ Tương đương tiêu chuẩn: ASTM C150.
+ Công dụng: Xây nhà cao tầng, trụ cầu, bến cảng, sân bay.
Xi măng Hà Tiên 1 ít tỏa nhiệt
+ TCVN: 6069:1995
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
5
+ Tương đương tiêu chuẩn: ASTM C150, type II, IV
+ Công dụng: Dùng trong các công trình thủy điện, bê tông khối lớn.
Xi măng Hà Tiên 1 chống xâm thực (bền Sulfate)
+ TCVN: 6067:1995
+ Tương đương tiêu chuẩn: ASTM C150 type II, type V
+ Công dụng: Đặc biệt dùng trong môi trường nhiễm mặn như cầu cảng biển
PHẦN II:
NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT XI MĂNG
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
6
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
7
I. Nguyên liệu Clinker:
1. Khái niệm:
Clinker bán sản phẩm trong quá trình sản xuất bằng cách nung kết hợp
nguyên liệu đá vôi, đất sét và quặng sắt với thành phần xác định đã được định
trước. Clinker có dạng cục sỏi nhỏ, kích thước 10 -50mm. Clinker được nhà máy
xi măng Hà Tiên 1 nhập từ Thái Lan và Trung Quốc, ngoài ra còn nhập từ
Philipine, Indonesia và Tam Điệp.
2. Nguyên liệu sản xuất Clinker:
2.1. Đá vôi:
Theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN 6072:1996, đá vôi dùng làm nguyên liệu
để sản xuất xi măng poóc lăng phải thoả mãn yêu cầu về hàm lượng của các chất
là: CaCO

3
≥ 85%; MgCO
3
≤ 5%; K
2
O + Na
2
O ≤ 1%.
Thông thường, các nhà máy xi măng ở nước ta đều sử dụng đá vôi có hàm
lượng CaCO
3
= 90 ÷ 98% (CaO = 50 ÷ 55%), MgO < 3% và ô xit kiềm không
đáng kể.
Ngoài đá vôi ra, ở một số nơi hiếm đá vôi có thể sử dụng đá vôi san hô
hoặc vỏ sò nhưng phải khai thác và để lâu ngày cho mưa rửa trôi hết muối NaCl.
Đá phấn có chứa CaCO
3
98 ÷ 99%, có cấu trúc tơi xốp có thể thay cho đá vôi và là
nguyên liệu thích hợp để sản xuất xi măng trắng.
2.2. Nguyên liệu Sét:
Theo TCVN 6071:1996, hỗn hợp sét dùng làm nguyên liệu để sản xuất xi
măng poóclăng phải có hàm lượng các ôxit trong khoảng sau:
SiO
2
= 55 ÷ 70%, Al
2
O
3
= 10 ÷ 24%, K
2

O + Na
2
O ≤ 3%.
Các nhà máy xi măng ở nước ta hầu hết đều sử dụng sét đồi có hàm lượng
SiO
2
=58 ÷ 66%, Al
2
O
3
= 14 ÷ 20%, Fe
2
O
3
= 5 ÷ 10 %, K
2
O+Na
2
O = 2 ÷ 2,5%.
Ngoài sét đồi, ở một số nơi có thể dùng sét ruộng hoặc sét phù sa. Những
loại sét này thường có hàm lượng SiO
2
thấp hơn, Al
2
O
3
và kiềm cao hơn, nên phải
có nguồn phụ gia cao silic để bổ sung SiO
2
. Việc này trở nên khó hơn khi cần sản

xuất xi măng yêu cầu hàm lượng kiềm thấp.
2.3. Phụ gia điều chỉnh:
2.3.1. Phụ gia giàu silic: Để điều chỉnh mô đun silicat (n = S / A + F)
trong trường hợp nguồn sét của nhà máy có hàm lượng SiO
2
thấp, có thể sử dụng
các loại phụ gia cao silic. Các phụ gia thường sử dụng là các loại đất hoặc đá cao
silíc có hàm lượng SiO
2
> 80%. Ngoài ra, ở những nơi không có nguồn đất cao
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
8
silic có thể sử dụng cát mịn nhưng khả năng nghiền mịn sẽ khó hơn và SiO
2
trong
cát nằm ở dạng quăczit khó phản ứng hơn nên cần phải sử dụng kèm theo phụ gia
khoáng hoá để giảm nhiệt độ nung clinker.
2.3.2. Phụ gia giàu sắt: Để điều chỉnh mô đun aluminat (p = A / F) nhằm
bổ sung hàm lượng Fe
2
O
3
cho phối liệu, vì hầu hết các loại sét đều không có đủ
lượng Fe
2
O
3
theo yêu cầu. Các loại phụ gia cao sắt thường được sử dụng ở nước ta
là: Xỉ pirit Lâm Thao (phế thải của công nghiệp sản xuất H
2

SO
4
từ quặng pyrit sắt)
chứa Fe
2
O
3
: 55 ÷ 68%, quặng sắt (ở Thái Nguyên, Thanh Hoá, Quảng Ninh, Lạng
Sơn) chứa Fe
2
O
3
: 65 ÷ 85% hoặc quặng Laterit (ở các tỉnh miền Trung, miền
Nam) chứa Fe
2
O
3
: 35 ÷ 50%.
2.3.3. Phụ gia giàu nhôm: Cũng dùng để điều chỉnh mô đun aluminat (p)
nhằm bổ sung hàm lượng Al
2
O
3
cho phối liệu trong trường hợp nguồn sét của nhà
máy quá ít nhôm. Nguồn phụ gia cao nhôm thường là quặng bôxit (ở Lạng Sơn,
Cao Bằng, Lâm Đồng) có chứa Al
2
O
3
44 ÷ 58%. Cũng có thể sử dụng cao lanh

hoặc tro xỉ nhiệt điện làm phụ gia bổ sung nhôm, nhưng tỷ lệ dùng khá cao và
hiệu quả kinh tế thấp hơn do phải vận chuyển khối lượng lớn đi xa.
2.4. Phụ gia khoáng hoá:
Để giảm nhiệt độ nung clinker nhằm tiết kiệm nhiên liệu và tăng khả năng
tạo khoáng, tăng độ hoạt tính của các khoáng clinker, có thể sử dụng thêm một số
loại phụ gia khoáng hoá như quặng fluorit, còn gọi là huỳnh thạch (chứa CaF
2
),
quặng phosphorit (chứa P
2
O
5
), quặng barit (chứa BaSO
4
), thạch cao (chứa CaSO
4
).
Các loại phụ gia này có thể dùng riêng một loại hoặc dùng phối hợp với nhau ở
dạng phụ gia hỗn hợp, khi đó tác dụng khoáng hoá sẽ tốt hơn, tỷ lệ mỗi loại phụ
gia sẽ ít hơn. Tuy vậy, trong sản xuất nếu càng sử dụng nhiều loại nguyên liệu và
phụ gia thì công nghệ pha trộn phối liệu càng phức tạp, tốn nhiều thiết bị cân trộn
hơn và khả năng đồng nhất kém hơn, việc khống chế phối liệu cho chính xác cũng
khó hơn.
Mặt khác khi sử dụng phụ gia khoáng hóa cần lưu ý đến các điều kiện kỹ thuật,
môi trường và đặc biệt là hiệu quả kinh tế so với giải pháp chỉ sử dụng than có chất
lượng .
3. Thành phần khoáng và hóa của Clinker:
3.1. Thành phần hóa:
Chủ yếu gồm 4 oxit chính như: CaO, SiO
2

, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
chiếm từ 94 đến
96%. Ngoài ra, tùy theo nguồn nguyên liệu sử dụng để chế tạo phối liệu mà trong
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
9
clinker còn có thêm một số oxit khác với hàm lượng nhỏ như: MgO, TiO
2
, SO
3
,
Mn
2
O
3
, CrO
3
, P
2
O
5
, BaO, K
2
O, Na

2
O.
Các khoáng này có cấu trúc tinh thể khác nhau và quyết định đến tính chất
của clinker
Chất lượng của clinker sẽ quyết định tính chất của xi măng. Thành phần
tổng quát của clinker
• CaO = 62 - 68 %
• SiO
2
= 21 - 24 %
• Al
2
O
3
= 4 - 8 %
• Fe
2
O
3
= 2 - 5%
Ngoài ra còn có một số các oxit khác ở hàm lượng nhỏ: MgO, Na
2
O, K
2
O
(Hàm lượng MgO <="5%", tổng hàm lượng kiềm không vượt quá 2%
Trong sản xuất, để giảm nhiệt độ nung clinker người ta có thể sử dụng một số
phụ gia khoáng hóa như crômit, apatit, barit, thạch cao, huỳnh thạch, v.v Hàm lượng
% của các ôxit khoáng hóa (nếu có) thường nằm trong khoảng sau:
Mn

2
O
3
: 0,1 ÷ 0,3 Cr
2
O
3
: 0,1 ÷ 0,3
P
2
O
5
: 0,1 ÷ 0,25 BaO : 0,5 ÷ 1,5
 Vai trò của các oxit:
Ôxit canxi (CaO): Tham gia vào phản ứng tạo các khoáng chính của
clinker (C
3
S, C
2
S, C
3
A, C
4
AF).
Nguồn cung cấp CaO chủ yếu là đá vôi (chứa CaCO
3
). Hàm lượng
CaO trong clinker càng nhiều thì khả năng tạo thành C
3
S càng lớn, khi đóng rắn xi

măng sẽ phát triển cường độ càng nhanh, cho cường độ càng cao.
Tuy nhiên, muốn xi măng có chất lượng cao, yêu cầu hầu hết lượng CaO có
trong clinker phải phản ứng hết với các ôxit khác để tạo thành các khoáng canxi silicat,
canxi aluminat, canxi alumo ferit. Nếu CaO còn lại trong clinker ở dạng tự do (CaO
td
)
lớn hơn 2% sẽ làm cho đá xi măng nở thể tích dẫn đến phá hủy cấu trúc đã bền vững
làm giảm cường độ của nó. Xi măng chứa nhiều CaO tỏa nhiều nhiệt khi đóng rắn
(có thể gây nứt bê tông), kém bền vững trong các môi trường xâm thực và làm giảm
độ bền nước của bê tông.
Ôxit silic (SiO
2
): Là thành phần rất quan trọng của clinker và đứng thứ hai
về số lượng sau CaO. Nguồn cung cấp SiO
2
chủ yếu là sét, đất cao silic hoặc cát
và tro than. Ôxit silic phản ứng với ôxit canxi tạo thành các khoáng canxi silicat
C
3
S và C
2
S. Khi hàm lượng SiO
2
nhiều mà CaO vừa đủ thì xi măng sẽ đóng rắn
chậm, cường độ ban đầu thấp. Tuy nhiên sau thời gian dài đóng rắn (khoảng sau 1
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
10
năm), đá xi măng sẽ có cường độ cao. Ngoài ra, xi măng còn có nhiều tính chất
quí khác như tỏa nhiệt ít khi đóng rắn, bền trong các môi trường xâm thực, độ bền
nước cao.

Ôxit nhôm (Al
2
O
3
): Trong quá trình nung, Al
2
O
3
tác dụng với CaO, Fe
2
O
3
tạo thành các khoáng canxi aluminat C
3
A và canxi alumo ferit C
4
AF. Nguồn cung
cấp Al
2
O
3
chủ yếu là sét và tro than. Clinker chứa nhiều Al
2
O
3
sẽ cho xi măng có
thời gian đông kết ngắn, tốc độ phát triển cường độ nhanh, cường độ cao, nhưng
tỏa nhiều nhiệt khi đóng rắn và kém bền trong các môi trường xâm thực. Đồng
thời nó làm độ nhớt pha lỏng tăng gây cản trở quá trình tạo khoảng C
3

S. Mặt khác
khi làm lạnh các khoáng aluminat dễ bị phân hủy và tạo ra CaO
tự do
.
Ôxit sắt (Fe
2
O
3
): Là thành phần chính tạo ra chất nóng chảy khi nung phối
liệu. Nhờ chất nóng chảy này mà các phản ứng tạo khoáng clinker xảy ra dễ hơn
và ở nhiệt độ thấp hơn. Fe
2
O
3
phản ứng với CaO và Al
2
O
3
tạo thành khoáng canxi
alumôferit C
4
AF. Nguồn cung cấp Fe
2
O
3
chủ yếu là quặng sắt, xỉ pyrit, quặng
laterit và một phần ôxit sắt có sẵn trong sét, tro than. Clinker chứa nhiều ôxit sắt
sẽ cho xi măng có cường độ thấp và tốc độ đóng rắn chậm. Ngoài ra, nếu hàm
lượng Fe
2

O
3
quá lớn (Fe
2
O
3
> 5%)sẽ tạo nhiều chất nóng chảy gây dính lò, khó
nung; nếu hàm lượng Fe
2
O
3
quá ít sẽ không đủ chất nóng chảy, khó phản ứng tạo
khoáng và clinker khó kết khối. Vì vậy trong sản xuất cần khống chế chặt chẽ
hàm lượng Fe
2
O
3
trong khoảng cho phép.
Ôxit Magiê (MgO): Là ôxit có hại trong clinker xi măng poóclăng, thường
lẫn trong đá vôi, sét, tro than, v.v Với hàm lượng nhỏ (0,2 ÷ 0,5%) nó tạo thành
dung dịch rắn với khoáng C
3
S làm tăng hoạt tính của khoáng này. Nhưng nếu hàm
lượng MgO quá lớn nó sẽ nằm ở dạng tự do, khi nung ở nhiệt độ cao bị hóa già thành
periclaz. Periclaz phản ứng rất chậm với nước, gây ra nở thể tích và phá vỡ cấu trúc đá
xi măng sau này. Vì vậy, hầu hết các nước đều quy định hàm lượng MgO trong clinker
xi măng không được vượt quá 5 %, riêng Mỹ quy định MgO ≤ 6%.
Các ôxit khác:
Ôxit titan (TiO
2

): Là tạp chất thường có trong sét. Hàm lượng TiO
2
trong
clinker rất nhỏ nhưng lại là tạp chất có lợi cho quá trình tạo khoáng.
Ôxit mangan (Mn
2
O
3
): Thường có trong quặng sắt và đá vôi. Hàm lượng
nhỏ Mn
2
O
3
có vai trò như Fe
2
O
3
và có tác dụng tốt đến quá trình tạo khoáng, nó có
thể thay thế đồng hình cho Fe
2
O
3
trong các khoáng canxi alumoferrit tạo thành
dung dịch rắn.
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
11
Các ôxit crôm (Cr
2
O
3

), phốtpho (P
2
O
5
), bari (BaO): Là các ôxit có lợi cho
quá trình tạo khoáng clinker. Với hàm lượng nhỏ, chúng có tác dụng giảm nhiệt độ
nung và tạo thành dung dịch rắn làm tăng hoạt tính của các khoáng khi tác dụng
với nước. Vì vậy chúng thường được gọi là các ôxit khoáng hóa. Nhưng với hàm
lượng lớn, chúng lại làm giảm cường độ của xi măng do cản trở quá trình tạo
khoáng C
3
S (là khoáng chủ yếu tạo ra cường độ của đá xi măng).
Anhydric sunfuric (SO
3
): Khi nung clinker, lưu huỳnh có trong nhiên liệu
và nguyên liệu bị đốt cháy thành SO
3
và bay hơi theo khói lò gây ô nhiễm môi
trường, có hại cho sức khỏe. SO
3
còn lại trong clinker có tác dụng 2 mặt: Nếu kết
hợp với ôxit kiềm tạo thành K
2
SO
4
và Na
2
SO
4
sẽ ảnh hưởng không tốt tới quá

trình nung (nhất là đối với công nghệ lò quay phương pháp khô) và làm giảm
cường độ của đá xi măng, nếu nằm lại trong clinker ở dạng khoáng sunfoaluminat
thì lại có lợi cho cường độ của đá xi măng.
Ôxit kiềm (Na
2
O, K
2
O): Là tạp chất có hại, chủ yếu do sét đưa vào phối
liệu. Khi nung ở nhiệt độ cao, chúng tạo thành các hợp chất dễ thăng hoa bay theo
khói và bụi làm ảnh hưởng tới hoạt động của lò nung. Phần kiềm còn lại trong
clinker làm giảm cường độ của xi măng. Nếu hàm lượng lớn hơn 1% sẽ rất nguy
hiểm vì chúng tác dụng với SiO
2
hoạt tính của cốt liệu dẫn đến phản ứng kiềm -
silic phá hủy bê tông, thậm chí sau 30 ÷ 40 năm. Đối với xi măng dùng cho các
công trình thủy công yêu cầu hàm lượng kiềm tương đương (tính theo công thức
%Na
2
O
tđ
= %Na
2
O + 0,658 .%K
2
O) phải nhỏ hơn 0,6%.
3.2 Thành phần khoáng:
Khi nung phối liệu ở nhiệt độ cao (1100
0
C - 1500
0

C), ôxit bazơ CaO phản
ứng với các ôxit axit SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
tạo thành 4 khoáng chính của clinker là:
C
3
S (tricanxi silicat), C
2
S (dicanxi silicat), C
3
A (tricanxi aluminat), C
4
AF
(tetracanxi alumo ferit). Phản ứng hóa học tạo thành các khoáng này có thể đơn
giản hóa như sau:
Hàm lượng của các khoáng này trong clinker xi măng poóc lăng nằm trong
giới hạn sau: C
3
S: 37 ÷ 60%, C
2
S: 15 ÷ 40%, C
3

A: 5 ÷15%, C
4
AF: 10÷18%.
Tổng các khoáng chính chiếm 95 ÷ 97%, trong đó C
3
S + C
2
S: 75 ÷ 80%,
C
3
A+C
4
AF: 18 ÷ 25%.
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
12
4CaO + Al
2
O
3
+ Fe
2
O
3
= 4CaO.Al
2
O
3
.Fe
2
O

3
viết tắt là C
4
AF
3CaO + Al
2
O
3
= 3CaO.Al
2
O
3
viết tắt là C
3
A
2CaO + SiO
2
= 2CaO.SiO
2
viết tắt là C
2
S
CaO + 2CaO.SiO
2
= 3CaO.SiO
2
viết tắt là C
3
S
 Đặc trưng của các khoáng clinker :

Khoáng Alit (54CaO.16SiO
2
.Al
2
O
3
.MgO = C
54
S
16
AM): Là khoáng chính của
clinker xi măng poóclăng. Alit là dạng dung dịch rắn của khoáng C
3
S với ôxit
Al
2
O
3
và MgO lẫn trong mạng lưới tinh thể thay thế vị trí của SiO
2
. Khoáng C
3
S
được tạo thành ở nhiệt độ lớn hơn 1250
0
C do sự tác dụng của CaO với khoáng C
2
S
trong pha lỏng nóng chảy và bền vững đến 2065
0

C (có tài liệu nêu giới hạn nhiệt
độ bền vững của C
3
S từ 1250
0
C ÷ 1900
0
C). Alit có cấu trúc dạng tấm hình lục
giác, màu trắng, có khối lượng riêng 3,15 ÷ 3,25 g/cm
3
, có kích thước 10 ÷ 250
µm.
Khi tác dụng với nước, khoáng Alit thủy hóa nhanh, tỏa nhiều nhiệt, tạo
thành các tinh thể dạng sợi (có công thức viết tắt là CSH
(B)
gọi là Tobermorit) đan
xen vào nhau tạo cho đá xi măng có cường độ cao và phát triển cường độ nhanh.
Đồng thời nó cũng thải ra lượng Ca(OH)
2
khá nhiều nên kém bền nước và nước
chứa ion sunphat.
Khoáng Bêlít (
β
C
2
S): Có cấu trúc dạng tròn, phân bố xung quanh các hạt
Alit. Bêlit là một dạng thù hình của khoáng C
2
S, tồn tại trong clinker khi làm
nguội nhanh. Trong quá trình nung clinker do phản ứng của CaO với SiO

2
ở trạng
thái rắn tạo thành khoáng C
2
S ở nhiệt độ 600 ÷ 1100
0
C. Khoáng C
2
S có 4 dạng
khác nhau về hình dáng cấu trúc và các tính chất, gọi là dạng thù hình, đó là α,
α'-,β- và γ- C
2
S.
Sự thay đổi trạng thái cấu trúc của Bêlít khi tăng nhiệt độ tới xuất hiện pha
lỏng và khi làm nguội tới nhiệt độ bình thường rất phức tạp và phụ thuộc vào nhiều
yếu tố khác nhau. Sự biến đổi thù hình của C
2
S trong quá trình làm nguội mô tả sau
đây đã đơn giản hóa rất nhiều.
Khi làm nguội clinker, nếu tốc độ làm nguội chậm sẽ xảy ra sự biến đổi thù
hình từ dạng β- C
2
S sang dạng γ- C
2
S kèm theo hiện tượng clinker bị tả thành bột
vì có sự tăng thể tích. Nguyên nhân vì γ- C
2
S có khối lượng riêng là 2,97g/cm
3
,

nhỏ hơn khối lượng riêng của β- C
2
S là 3,28g/cm
3
. γ- C
2
S không có tính kết dính ở
điều kiện nhiệt độ và áp suất thường, vì vậy để tránh hiện tượng tả clinker do sự
biến đổi thù hình từ β- C
2
S sang γ- C
2
S ở 575
0
C, cần ổn định bằng cách đưa một
số ôxit khác như P
2
O
5
, BaO vào mạng lưới cấu trúc của nó tạo thành dung dịch
rắn.
Khi tác dụng với nước, khoáng Belit thủy hóa chậm, tỏa nhiệt ít và cũng
tạo thành các tinh thể dạng sợi (có công thức viết tắt là CSH
(B)
gọi là Tobermorit)
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
13
đan xen vào nhau tạo cho đá xi măng có cường độ cao. Tốc độ phát triển cường độ
của khoáng Belit chậm hơn khoáng Alit, phải sau 1 năm đóng rắn cường độ của
Belit mới bằng của Alit.

Belit thải ra lượng Ca(OH)
2
ít hơn Alit nên nó tạo cho đá xi măng có độ
bền ăn mòn rửa trôi cao hơn đá xi măng Alit.
Khoáng canxi aluminat (C
3
A): Là chất trung gian màu trắng nằm xen giữa
các hạt Alit và Belit cùng với alumo ferit canxi (C
4
AF). Trong thành phần của C
3
A
cũng chứa một số tạp chất như: SiO
2
, Fe
2
O
3
, MgO, K
2
O, Na
2
O.
Aluminát canxi là khoáng quan trọng cùng với Alit tạo ra cường độ ban đầu
của đá xi măng. Xi măng chứa nhiều C
3
A toả nhiều nhiệt khi đóng rắn, nếu thiếu
hoặc không có thạch cao để làm chậm sự đông kết thì xi măng sẽ bị đóng rắn rất
nhanh (không thể thi công được). C
3

A có tỷ trọng 3,04g/cm
3
, là khoáng đóng rắn
nhanh, cho cường độ cao nhưng kém bền trong môi trường sun phát.
Khoáng Canxi alumo ferit (C
4
AF): Cũng là chất trung gian, có tỷ trọng 3,77
g/cm
3
, màu đen, nằm xen giữa các hạt Alit và Belit cùng với khoáng C
3
A. Khi
nung clinker, do phản ứng của CaO với Fe
2
O
3
tạo thành các khoáng nóng chảy ở
nhiệt độ thấp (600 ÷ 700
O
C) như CaO.Fe
2
O
3
(CF), C
2
F Sau đó các khoáng này
tiếp tục phản ứng với Al
2
O
3

tạo thành các khoáng Canxi Alumo Ferit có thành
phần thay đổi như C
2
F, C
6
A
2
F, C
4
AF,

C
6
AF
2
. Các khoáng này bị nóng chảy hoàn
toàn ở nhiệt độ 1250
O
C và trở thành pha lỏng cùng với các khoáng Canxi
aluminat, tạo ra môi trường cho phản ứng tạo thành khoáng C
3
S, nên chúng
thường được gọi là chất trung gian hoặc pha lỏng clinker.
Khi tác dụng với nước, Canxi alumo ferit thuỷ hoá chậm, toả nhiệt ít và cho cường
độ thấp.
Các khoáng khác:
Ngoài 4 khoáng chính ở trên, trong clinker còn chứa pha thuỷ tinh là chất
lỏng nóng chảy bị đông đặc lại khi làm lạnh clinker. Nếu quá trình làm nguội
nhanh thì các khoáng C
3

A, C
4
AF, MgO (periclaz), CaOtd… không kịp kết tinh để
tách khỏi pha lỏng, khi đó pha thuỷ tinh sẽ nhiều. Ngược lại, nếu làm lạnh chậm
thì pha thuỷ tinh sẽ ít. Khi làm nguội nhanh, các khoáng sẽ nằm trong pha thuỷ
tinh ở dạng hoà tan nên có năng lượng dự trữ lớn làm cho clinker rất hoạt tính và
sẽ tạo cho đá xi măng có cường độ ban đầu cao. Khi làm lạnh chậm, các khoáng
sẽ kết tinh hoàn chỉnh, kích thước lớn nên độ hoạt tính với nước sẽ giảm, hơn nữa
MgO và CaO tự do sẽ kết tinh thành các tinh thể độc lập, bị già hoá nên dễ gây ra
sự phá huỷ cấu trúc của đá xi măng, bê tông về sau.
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
14
Khoáng Alit (C
54
S
16
AM)
Khoáng Belit (β-C
2
S)
Hình3: Ảnh cấu trúc của Clinker
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
15
4. Đặc tính của clinker:
4.1. Sự hydrat hoá của các khoáng Clinker:
4.1.1. Sự hydrat hoá của C
3
S và Alít:
Sự hydrat hoá của C
3

S và Alít tạo thành các hydro canxi silicat và Ca(OH)
2
theo các phản ứng như sau:
2(3CaO. SiO
2
) + 6H
2
O = 3CaO.2SiO
2
.3H
2
O + 3Ca(OH)
2
+ ∆H
3CaO. SiO
2
+ 3H
2
O = 2CaO.SiO
2
.2H
2
O + Ca(OH)
2
+ ∆H
Tổng lượng nhiệt toả ra phụ thuộc vào dạng hydro canxi silicat được tạo
thành và thay đổi trong khoảng từ 32 ÷ 500 kJ/kg.
Mức độ hydrat hoá C
3
S ở nhiệt độ 298

0
K (25
o
C) sau 1 ngày: 25 ÷ 35%; sau
10 ngày: 55 ÷ 65%; sau 28 ngày: 78 ÷ 80%.
Thành phần của các hydro canxi silicat được tạo thành khi hydrat hoá C
3
S
và Alit bị thay đổi và phụ thuộc vào điều kiện đóng rắn. Các hydro canxi
silicat mới có độ bazơ cao kết tinh
dưới dạng tinh thể hình sợi dài
nhỏ. Các tinh thể này tạo thành ở
bên ngoài lớp vỏ hydrat hình cầu
do đó có thể quan sát được khi
nghiên cứu kính hiển vi điện tử
(hình bên).
Sự hydrat hoá C
3
S bị chậm lại khi có mặt Ca(OH)
2
, C
3
A

và tăng lên đáng
kể khi có mặt CaCl
2
và các clorit, bromit, nitrit, sunfat, cacbonat, các kim loại
kiềm và thạch cao.
4.1.2. Sự hydrat hoá của C

2
S và bêlit:
Phản ứng hydrat hoá C
2
S và các dung dịch rắn của nó tạo thành các hydro
canxi silicat thành phần khác nhau và số lượng Ca(OH)
2
nào đó như sau:
2CaO.SiO
2
+ 3H
2
O

= CaO. SiO
2
.2H
2
O + Ca(OH)
2

Phản ứng xảy ra với lượng nhiệt toả ra 250 ÷ 290 kJ/kg.
Tốc độ hydrat hoá C
2
S chậm hơn so với

C
3
S và phụ thuộc vào cấu tạo tinh
thể của khoáng, thành phần của dung dịch nước và điều kiện xảy ra phản ứng. Do

tác động của các yếu tố đã chỉ ra, mức độ hydrat hoá C
2
S có thể là:
Sau 1 ngày: 5 ÷ 10%; sau 10 ngày: 10 ÷ 20%;
Sau 28 ngày: 30 ÷ 50%; sau 5 ÷ 6 năm: 100%
Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng β-C
2
S tổng hợp hydrat hoá chậm hơn
belit trong thành phần XMP. Sự hoà tan trong chúng của các ôxit BaO, P
2
O
5
,
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
16
Cr
2
O
3
, Fe
2
O
3
, Na
2
O ở số lượng hợp lý góp phần làm tăng độ hoạt tính hydrat hoá
của khoáng. Nguyên nhân của đặc trưng hydrat hoá rất phức tạp của các dung dịch
rắn của C
2
S chính là sự ổn định của chúng ở các trạng thái cấu trúc khác nhau.

Người ta đã cho rằng hoạt tính hydrat hoá của α, α' và β-C
2
S cao nhưng khác
nhau còn γ -C
2
S không bị hydrat hoá. Tốc độ hydrat hoá C
2
S tăng lên trong dung
dịch nước chứa CaSO
4
và CaCl
2
hoà tan.
4.1.3. Sự hydrat hoá các canxi aluminat:
Trong quá trình hydrat hoá C
3
A tách ra các hydro canxi aluminat khác
nhau, nhưng ở giai đoạn đầu có 4CaO.Al
2
O
3
.19H
2
O và 2CaO.Al
2
O
3
.8H
2
O. Phản

ứng có thể xảy ra theo sơ đồ:
2(3CaO.Al
2
O
3
) + 27H
2
O = 2CaO.Al
2
O
3
.8H
2
O + 4CaO.Al
2
O
3
.19H
2
O
3CaO.Al
2
O
3
+ 6H
2
O = 3CaO.Al
2
O
3

.6H
2
O
Hiệu ứng nhiệt của phản ứng phụ thuộc vào thành phần của hydro canxi
aluminat cuối cùng và thay đổi trong khoảng 865 ÷1100 kJ/kg. Phản ứng hydrat
hoá C
3
A xảy ra rất nhanh và sau 1 ngày đã đạt đến 70 - 80%. Khi hydrat hoá C
3
A
có thể tạo thành đồng thời các hydrat C
3
AH
6
và AH
3
, C
4
AH
19
và C
2
AH
8
.
Nếu trong nước trộn có mặt các ion SO
4
2-
thì sản phẩm hydrat hoá C
3

A sẽ là
khoáng 3CaO.Al
2
O
3
.3CaSO
4
.32H
2
O - hydro canxi trisunfo aluminat hay còn gọi là
Ettringit.
3CaO.Al
2
O
3
+ 3CaSO
4
+ 32H
2
O = 3CaO.Al
2
O
3
.3CaSO
4
.32H
2
O
Trong trường hợp nếu các ion SO
4

2-
trong dung dịch không đủ để liên kết
tất cả hydro canxi aluminat thành Ettringit, thì các tinh thể Ettringit và hydro
canxialuminat tương tác với nhau tạo thành hydro canxi monosunfo aluminat:
2(C
3
AH
6
) + 3CaO.Al
2
O
3
.3CaSO
4
.32H
2
O =
= 3(3CaO.Al
2
O
3
.CaSO
4
.12H
2
O) + 8H
2
O
Các tinh thể Ettringit hình kim hoặc hình lăng trụ tạo thành ở gần bề mặt
của hạt C

3
A cũng như ở khoảng trống giữa các hạt. Các tinh thể hydro canxi
monosunfo aluminat có dạng tấm. Khi có mặt các ion SO
4
2-
tốc độ hydrat hoá C
3
A
bị chậm lại.
Các ion Cl
-
(CaCl
2
) thúc đẩy quá trình hydrat hoá C
3
A cũng như hỗn hợp
C
3
A với CaSO
4
. Các muối hoà tan nhiều trong nước (sunfat, clorit, nitrat v.v.) gây
ra ảnh hưởng lớn lên động học hydrat hoá C
3
A. Trên cơ sở các hydro canxi
aluminat độ bazơ cao có thể tạo thành Ettringit khi chúng tương tác với các ion
Ca
2+
và SO
4
2-

trong các môi trường xâm thực.
4.1.4. Sự hydrat hoá canxi alumoferit:
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
17
Phản ứng hydrat hoá cũng xảy ra theo các sơ đồ phức tạp và tạo thành các
tinh thể hydrat khác nhau:
4CaO.Al
2
O
3
.Fe
2
O
3
+ 13H
2
O = 4CaO.Al
2
O
3
.Fe
2
O
3
.13H
2
O
4CaO.Al
2
O

3
.Fe
2
O
3
+ 10H
2
O = 3CaO.( Al,Fe)
2
O
3
.6H
2
O +
+ Ca(OH)
2
+ Fe
2
O
3
.3H
2
O
Sản phẩm trung bình của sự hydrat hoá canxi alumoferit có dạng C
2
AH
8
,
dung dịch rắn cao sắt C
4

(A
1 - x
F
x
) H
19
, gel Fe
2
O
3
. Tốc độ hydrat hoá C
4
AF ở giai
đoạn đầu lớn: qua 3 ngày mức độ hydrat hoá của khoáng đạt đến 50 ÷ 70%. Khi
trộn C
4
AF với dung dịch nước chứa Ca(OH)
2
và CaSO
4
hoà tan ở giai đoạn đầu
tạo thành các hydro canxi sunfo aluminat dạng Trisunfo và dạng Monosunfo, chứa
Fe
2
O
3
ở dạng dung dịch rắn. Sự hydrat hoá C
6
A
2

F và C
6
AF
2
cũng xảy ra như C
4
AF
nhưng tốc độ phản ứng bị giảm dần từ thành phần cao nhôm đến thành phần cao
sắt.
4.1.5. Sự hydrat hoá các pha còn lại của Clinker:
CaO và MgO tự do bị thuỷ phân tạo thành Ca(OH)
2
(portlandit) và
Mg(OH)
2
(bruxit). Sự tương tác của chúng với nước xảy ra chậm kèm theo sự tăng
thể tích có thể là nguyên nhân không ổn định thể tích của đá XM trong thời gian
đóng rắn về sau (khoảng sau 10 năm).
Pha thuỷ tinh của clinker XMP bị hydrat hoá rất nhanh tạo thành các dung
dịch rắn của các canxi alumoferit thành phần 3CaO.Al
2
O
3
.Fe
2
O
3
.6H
2
O và các

hydrogrannat có công thức chung 3CaO.(Al,Fe)
2
O
3
.xSiO
2
(6-2x)H
2
O. Cả hai dạng
hợp chất này đều tạo thành ở điều kiện thường nhưng sự kết tinh rõ ràng của
chúng chỉ xảy ra ở nhiệt độ cao (373 ÷ 473
0
K) và áp suất cao.
4.2. Màu sắc, và cấu tạo ngoại quan của hạt Clinker:
Hình 4: Cấu trúc ngoại quan của Clinker.
Clinker là vật chất tối nốt màu xám của đá vôi, đất nung và đất sét ở nhiệt
độ khoảng 1400
0
C- 1500
0
C. Các nốt là mặt đất lên đến một loại bột mịn để sản
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
18
xuất xi măng, với một lượng nhỏ thạch cao được thêm vào để kiểm soát thiết lập
các thuộc tính.
Clinker là cục u hay bướu, thường là 3-25mm.
Phân tích hoá học cũng như phân bố cỡ hạt của các mẫu clinker trên ta xác
định được:
Màu Phase Công thức hóa học
Nâu Alite C

3
S
Xanh Belite C
2
S
Trắng/xám giữa các tinh thể Ferrite/Aluminate C
4
AF/C
3
A
Viền trắng bao quanh tinh thể. Vôi tự do. CaO
Xám sẫm Alkali sulphates (Na/K)
2
SO
4
Xám/đen trong mẫu clinker Lỗ xốp, rỗ
Xám trong các mảng clinker. Keo, nhựa gắn kết.
Hình 4 cho thấy một bề mặt mẫu mài của clinker xi măng có chứa các pha
chính của clinker. Các màu có ý nghĩa như sau:
Trong ảnh kính hiển vi ở hình 4, các tinh thể trắng gần tròn trong phần trên
bên trái tâm ảnh kính hiển vi là CaO tự do, belite ở góc dưới bên phải bao quanh
lỗ trũng màu đen cũng alkali ở phía trên bên phải, bao quanh lỗ màu xám.
Hình 5: Cấu trúc của Clinker
Khi nghiên cứu các loại clinker của các nhà máy khác nhau trong kính hiển
vi quang học, có thể thấy các cấu trúc khác nhau của clinker. Điều này có thể được
minh hoạ bằng hình 5.
Ảnh kính hiển vi cho thấy một loại clinker có độ xốp thấp (nhỏ hơn khoảng
5%) bao gồm một vài lỗ nhỏ. Các tinh thể alite và belite là lớn. Cần chú ý rằng độ
phóng đại hình 5 là như nhau trên các clinker khác nhau.
Trên ảnh kính hiển vi hình 5 thấy một cấu trúc clinker rất khác. Độ xốp

cao, do đó nó gồm có nhiều lỗ nhỏ, đồng thời kích thước các tinh thể alite là nhỏ
còn hàm lượng belite là thấp.
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
19
Điều không ngạc nhiên là clinker với những cấu trúc khác nhau như vậy sẽ
cho thấy các khả năng nghiền khác nhau.
Mặc dù khác nhau về thành phần phase và cấu trúc của clinker là hiển
nhiên, ta cần định lượng các tính chất này. Do hàm lượng của alite, belite, phase
lỏng, độ xốp, mức độ giao cắt giữa các lỗ N1 cũng như kích cỡ của các tinh thể
alite và đôi khi là các tính chất khác được định lượng từ các lát cắt mẫu mài theo
cách sau:
Hàm lượng các phase của clinker và độ xốp được đo bằng cách đếm số
điểm hay bằng cách phân tích ảnh tự động.
Mức độ giao cắt giữa các lỗ N1 được đo như số lần một đường thẳng có
chiều dài đó biết cắt một lỗ. Do đó N1 có quan hệ với số lỗ trong clinker.
Kích cỡ trung bình của tinh thể alite và belite được đo bằng phương pháp
nhanh do đó kích thước trung bình đo được là nhỏ hơn so với giá trị đúng nhưng
đủ độ chính xác cho mục đích này.
II. Thạch cao:
1. Cấu tạo, hình dạng của Thạch Cao:
Thạch cao có cấu tạo: CaSO
4
.2H
2
O, có lẫn ít đất sét, cát, hợp chất sunfua, đôi
khi có lẫn ít sắt, magiê, khi nung ở nhiệt độ t
0
C >100 thì thạch cao chuyển sang dạng
khan:
CaSO

4
.0,5H
2
O
Khối lượng nguyên tử = 172.17
Calcium 23.28 % Ca 32.57 % CaO
Hydrogen 2.34 % H 20.93 % H2O
Sulfur 18.62 % S 46.50 % SO
3
Oxygen 55.76 % O
______ ______
100.00 % 100.00 % = TOTAL OXIDE
Thạch cao có dạng tinh thể hạt, bột khối lượng riêng 2,31-2,33 g/cm³.
Màu sắc: Trắng, không màu, vàng-trắng, lục-trắng, đà…, ngoài ra màu
thạch cao còn phụ thuộc vào tạp chất.
Hành vi tạo tinh thể: Đồ sộ, phẳng. Tinh thể kéo dài hình lăng trụ.
Cấu trúc tinh thể: Đơn nghiêng
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
20
2. Tác dụng của Thạch Cao:
Là phụ gia cho thêm vào xi măng để kéo dài thời gian ninh kết, giảm tốc độ
đóng rắn của xi măng. Nhà máy xi măng Hà Tiên nhập thạch cao phần lớn từ Lào,
Thái Lan.
Clinker khi nghiền mịn đóng rắn rất nhanh, do phản ứng C
3
A với nước xảy
ra rất nhanh. Do đó phải giảm tốc độ đóng rắn của clinker bằng thạch cao. Khi có
mặt thạch cao quá trình đóng rắn xảy ra phản ứng:
C
3

A + CaSO
4
.2H
2
O + 26 H
2
O  6 CaO. Al
2
O
3
.3SO
3
.3H
2
O
C
3
A + CaSO
4
.2H
2
O + 26 H
2
O  3 CaO. Al
2
O
3
.3SO
3
.3H

2
O
Khi tạo hỗn hợp vữa, bao quanh thạch cao lúc đầu là C
3
A.CaSO
4
.3H
2
O
xốp, hình kim. Ion SO
4
2-
tiếp tục đi qua lỗ xốp ra môi trường. SO
4
2-
bao quanh C
3
A
tạo thành lớp C
3
A.CaSO
4
.12H
2
O xít đặt giả bền, ngăn cản không cho ion Al
3+
thoát
ra ngoài, vì vậy mà quá trình phản ứng chậm lại và thời gian ninh kết kéo dài.
Nếu cho quá nhiều thạch cao, nồng độ SO
4

2-
cao, tạo nên môi trường bão
hòa nhanh C
3
A.CaSO
4
.12H
2
O thành C
3
A.CaSO
4
.31H
2
O có cấu trúc xốp, làm tăng
tốc độ dính ướt, quá trình tạo hydrosunfua aluminat nhanh, làm tăng tốc độ ninh
kết.
Nếu cho ít thạch cao, nồng độ SO
4
2-
ít, làm Al
3+
tiếp tục thoát ra môi trường,
tăng quá trình đóng rắn.
III. Đá vôi:
1. Cấu tạo: CaCO
3

Đá vôi là loại một loại đá trầm tích, về thành phần hóa học chủ yếu là khoáng
chất canxit. Đá vôi ít khi ở dạng tinh khiết, mà thường bị lẫn các tạp chất như đá

phiến silic, silicat và đá mácma cũng như đất sét, bùn và cát, bitum Nên nó có màu
sắc từ trắng đến màu tro, xanh nhạt, vàng và cả màu hồng xẫm, màu đen.
2. Đặc điểm của đá vôi:
Đá vôi có độ cứng 3, khối lượng thể tích 1700 ÷ 2600 kg/m
3
, cường độ chịu
nén 1700 ÷ 2600kg/cm
2
, độ hút nước 0,2 ÷ 0,5%. Đá vôi nhiều silic có cường độ
cao hơn, nhưng giòn và cứng. Đá vôi chứa nhiều sét (lớn hơn 3%) thì độ bền nước
kém. Đá vôi là nguyên liệu để sản xuất vôi và xi măng.
Theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN 6072:1996, đá vôi dùng làm nguyên liệu
để sản xuất xi măng poóclăng phải thoả mãn yêu cầu về hàm lượng của các chất
là: CaCO
3
≥ 85%; MgCO
3
≤ 5%; K
2
O + Na
2
O ≤ 1%. Thông thường, các nhà máy
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
21
xi măng ở nước ta đều sử dụng đá vôi có hàm lượng CaCO
3
= 90 ÷ 98% (CaO =
50 ÷ 55%), MgO < 3% và ô xit kiềm không đáng kể.
3. Chỉ tiêu kiểm tra và yêu cầu :
CaCO

3
, không nhỏ hơn 90%
MgCO
3
không lớn hơn 6%
SiO
2
không lớn hơn 5%
Hàm lượng đất lẫn không lớn hơn 8%
Kích thước đá khai thác và sau khi qua máy đập: tùy theo quy mô và thiết
bị đập, nghiền của mỗi nhà máy cụ thể.
IV. Puzzolan:
1. Khái niệm:
Pouzzolane là lọai đá thiên nhiên thuộc nhóm phụ gia hoạt tính (thủy lực)
làm tăng mật độ và cường độ của xi măng trong môi trường nước. Đồng thời giúp
tăng sản lượng, hạ giá thành sản phẩm. Pouzzolane được khai thác ở Đồng Nai.
2. Thành phần:
Thành phần chính là các khoáng hoạt tính nhóm alumo silicat. Tự bản thân
không có tính thủy lực. Trong môi trường điện ly có Ca(OH)
2
từ phản ứng hydrat
clinker, chúng có khả năng tạo khoáng hydrosilicat canxi CSH hoặc hydrosilicat
alumin CAH có tính thủy lực rất có lợi. Độ hoạt tính càng lớn khi hàm lượng oxyt
silic vô định hình càng cao.ngoài ra pouzzolane làm tăng tính bền nước, hạ giá
thành sản phẩm.
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
22
Độ hoạt tính của Pouzzolane Lượng hút vôi từ dung dịch vôi bão hòa
sau 30 ngày đêm của 1 gam Pouzzolane
(mg CaO/g đá)

Mạnh >100
Trung bình Từ 60 đến 100
Yếu <30 hoặc < 60
PHẦN III:
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ TRONG
DÂY CHUYỀN NGHIỀN XI MĂNG
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
23
I. Sơ đồ quy trình công nghệ nghiền xi măng.
II. Thuyết minh quy trình công nghệ nghiền xi măng:
1. Khu nhập liệu:
Nguyên liệu gồm có clinker, đá vôi, thạch cao, phụ gia từ các xà lan, tàu,
được hệ thống cẩu múc lên phễu tiếp liệu. Trên phễu có lưới lọc bằng thép để loại
bỏ những nguyên liệu có kích thước lớn và giảm áp lực của nguyên liệu dồn
xuống phễu. Phễu được thiết kế 2 tầng để giảm bớt áp lực xuống hệ thống băng
tải. Nguyên liệu trước khi xuống băng tải chính được cho qua hệ thống 3 băng tải
ngắn nằm dưới phễu tiếp liệu để phân phối đều nguyên liệu và giảm áp lực xuống
băng tải chính. Trong quá trình nhập liệu bụi sinh ra được lọc bằng hệ thống lọc
bụi tay áo trước khi chuyển nguyên liệu xuống băng tải. Lượng bụi thu được sẽ
được hồi lưu lại băng tải chính. Nguyên liệu sẽ theo hệ thống băng tải đến cửa
chuyển, tại đây chia ra làm hai hướng:
Nếu là clinker khi qua cửa chuyển sẽ theo hệ thống băng tải chuyển lên silo
chứa clinker. Sau khi vào silo chứa, clinker được rút ra ở đáy silo nhờ hệ thống
cửa rút liệu xuống băng tải, qua gầu tải lên hopper chứa clinker trung gian.
Nếu nguồn nhập liệu là thạch cao, đá vôi, phụ gia thì khi qua cửa chuyển
thì được băng tải cố định trong kho chuyển thẳng lên máy rải liệu (stacker) vào
kho hở để rải thành đống theo từng loại. Việc chứa nguyên liệu trong kho hở
nhằm đồng nhất sơ bộ nguồn nguyên liệu. Sau khi nguyên liệu, phụ gia được đổ
thành đống thì được máy cào liệu (reclaimer) cào theo từng loại riêng biệt và
chuyển lên hệ thống băng tải, gầu tải để đến các hopper trung gian tương ứng ( đá

vôi, thạch cao, phụ gia).
Tại cửa chuyển, phễu tiếp liệu, phễu đổ liệu của băng tải đều có hệ thống
lọc bụi tay áo để lọc lượng bụi sinh ra trong quá trình vận chuyển. Khí sạch được
phóng không ra ngoài môi trường còn bụi được hồi lưu lại vị trí cũ.
2. Khu nghiền:
Nguyên liệu từ 4 cái hopper được rút thông qua hệ thống của rút xuống 4
băng tải định lượng tương ứng. Tại đây thành phần ( tỉ lệ) các nguyên liệu được
băng tải định lượng kiểm soát bằng tốc độ quay và độ rộng của băng tải sao cho
tổng thành phần của 4 loại nguyên liệu đủ 100%. Sau đó tất cả các nguyên liệu
được nhập vào một băng tải chung để chuyển đến máy nghiền. Phía trên băng tải
chung có thiết bị tách từ để loại bỏ các tạp chất sắt có trong nguồn nguyên liệu
hoặc từ các thiết bị máy móc. Tạp chất sắt sau khi bị loại bỏ rơi xuống đống phế
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
24
liệu nhờ đường dẫn. Để quá trình tách từ triệt để, nguồn nguyên liệu được chạy
qua thiết bị phát hiện kim loại trước khi xuống cửa chuyển. Quá trình tách từ
nhằm bảo vệ máy nghiền do các tạp chất sắt có thể làm hư, mòn con lăn và mâm
nghiền, giảm độ rung cho máy nghiền.
Nếu thiết bị phát hiện kim loại báo tín hiệu, thiết bị thủy lực trên cửa
chuyển được kích hoạt, lượng nguyên liệu đó đi qua cửa chuyển để xuống một
phễu thu hồi.
Nếu không có tín hiệu nguyên liệu được đưa xuống cửa chuyển, xuống
băng tải để chuyển vào máy nghiền.
Nguyên liệu ra khỏi cửa chuyển theo băng tải đi vào rotary feeder trước khi
đi vào máy nghiền. Rotary Feeder có tác dụng ổn định áp suất trong máy nghiền,
đồng thời cung cấp nguyên liệu cho máy nghiền đồng đều, ổn định tại mọi thời
điểm trong suốt quá trình nghiền. Khi nguyên liệu vào máy nghiền đứng sẽ được
nghiền bởi sự quay của mâm nghiền và hệ thống 3 con lăn chính, 3 con lăn phụ.
Ba con lăn phụ có tác dụng làm đều lớp liệu cho con lăn chính, giảm độ rung cho
máy nghiền. Ba con lăn chính nghiền nguyên liệu dựa vào sự ma sát giữa con lăn

– nguyên liệu – mâm nghiền. Để quá trình nghiền diễn ra tốt người ta thường thêm
vào chất trợ nghiền và nước.Trong quá trình nghiền dòng khí nóng thổi từ dưới
đáy máy nghiền được cung cấp nhằm đảm bảo cho máy nghiền hoạt động, sấy khô
xi măng đến độ ẩm cần thiết và thổi bụi xi măng lên đỉnh máy nghiền.
Tại đỉnh máy nghiền có thiết bị phân ly hạt động nhằm thu được xi măng
có độ mịn thích hợp. Những hạt xi măng đạt yêu cầu được quạt hút đưa đến thiết
bị lọc bụi xi măng. Những hạt có kích thước lớn không đạt yêu cầu được hồi lưu
lại máy nghiền. Trong quá trình nghiền nguyên liệu rơi vãi trong máy nghiền được
thu hồi ở dưới đáy máy nghiền thông qua một băng tải, gầu tải và được nhập vào
dòng nguyên liệu chính.
3. Khu đóng bao:
Xi măng thu được từ thiết bị lọc bụi được đưa qua hệ thống máng trượt để
chuyển lên silo chứa xi măng. Tại cuối hệ thống máng trượt có thiết bị lấy mẫu tự
động. Khi đi hết hệ thống máng trượt, xi măng được đưa qua gầu tải để chuyển lên
đỉnh silo xi măng. Xi măng được dẫn qua hệ thống cửa phân phối để đổ vào các
silo nhỏ (A,B,C,D,E).
Xi măng được làm tơi và vận chuyển ra cửa rút nhờ hệ thống máng trượt
khí động hở nằm bên dưới đáy silo. Xi măng từ silo E theo 6 cửa rút xuống bin 2,
xi măng từ 4 silo A,B,C,D theo 12 cửa rút (mỗi silo 3 cửa) xuống bin 1. Mỗi bin
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm SVTH: 08CDHH
25